王 小 龍
(山西振興公路監(jiān)理有限公司,山西 太原 030006)
我國路橋建筑近年來應(yīng)用逐漸增多,已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。建筑中最常應(yīng)用的材料是混凝土,混凝土主要由膠凝材料組成,其經(jīng)過水化后會引起溫度的變化,進而導(dǎo)致收縮使混凝土表面出現(xiàn)裂縫,裂縫出現(xiàn)的混凝土建筑具有一定的危害,稱之為大體積混凝土。因其是一種非均質(zhì)脆性材料,容易在硬化后出現(xiàn)微型孔及氣穴甚至出現(xiàn)細微的裂縫。所以,如何解決混凝土硬化后裂縫的出現(xiàn),成為施工中面對的首要問題。本文針對此類問題進行研究。
大體積混凝土施工時首先應(yīng)設(shè)計圖紙,路橋建筑的設(shè)計應(yīng)符合實際的應(yīng)用及美觀。其水平施工縫的設(shè)計應(yīng)符合中溫度裂縫控制的規(guī)范要求。大體積混凝土施工時以木模板、鋼模板及鋼木模板為施工選擇的模板,其木模板的保溫效果較好,鋼模板不利于保溫。在選擇時應(yīng)滿足溫度對模板的要求,選擇合適的模板進行大體積混凝土施工。在工程實施之前,應(yīng)根據(jù)實際情況對大體積混凝土澆塊體的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力進行驗算,以此作為根據(jù),制定合理的溫度控制方案,方便在施工時進行溫度的控制。有效的控制了施工時的溫差、升溫峰值及降溫速率,可減少對路橋建筑產(chǎn)生不良溫度裂縫,使施工質(zhì)量得到保證。
在施工中,為避免大體積混凝土由于水泥水化速率過快而導(dǎo)致大溫度應(yīng)力,相關(guān)部門在經(jīng)過商討下,應(yīng)滿足大體積混凝土每立方米膠凝材料的用量不低于360 kg,水灰比不大于0.45,水泥用量在300 kg以下,堿含量在3 kg以下。采用高效的減水劑同樣十分重要,規(guī)定混凝土的坍落度應(yīng)該在160 mm左右[1]?;炷恋牡装鍛?yīng)用C35泵送混凝土,抗?jié)B等級是P8級。相關(guān)混凝土配合比詳見表1。
表1 混凝土材料配合比 kg/m3
混凝土建筑施工中,水泥由于水化會產(chǎn)生大量的熱量,所以在施工前應(yīng)對水泥進行水化處理。當(dāng)建筑物較大時,水泥水化所產(chǎn)生的熱量散發(fā)不出去,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度急劇上升。如果內(nèi)外溫差較大時,會產(chǎn)生溫度應(yīng)力,進而導(dǎo)致建筑物因溫度變形,造成裂縫。
在建筑施工中,混凝土建筑及其地基會在同一時間進行澆筑,隨著室外溫度的變化,地基會受到溫度的影響產(chǎn)生一定的約束力。當(dāng)溫度降低時,混凝土的拉力會逐漸增加,當(dāng)拉力增加到混凝土不能承擔(dān)的力量時,混凝土建筑表面就會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象[2]。
實際施工時,外界溫度對混凝土建筑同樣會產(chǎn)生很大的影響。當(dāng)外界溫度較高時,施工溫度也較高,但當(dāng)溫度下降時,建筑內(nèi)外溫度相差較大,在一定程度上造成裂縫現(xiàn)象。
混凝土澆筑后,含水量較高,在水量蒸發(fā)的過程中,出現(xiàn)收縮現(xiàn)象。由于外部水分蒸發(fā)較內(nèi)部快,所以混凝土表面產(chǎn)生收縮,出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,如圖1所示。
某高速公路的隧道在可以通行一個月的時間內(nèi),下隧道的內(nèi)壁出現(xiàn)縱向和橫向的裂縫,這些裂縫不及時處理會對路面的交通、隧道的使用壽命和行車的安全產(chǎn)生影響,最終導(dǎo)致路面破壞。
相關(guān)人員對出現(xiàn)裂縫的路面進行現(xiàn)場取芯,根據(jù)隧道的結(jié)構(gòu),適當(dāng)選擇取芯的位置及長度?,F(xiàn)場取芯主要研究項目為:1)充分了解水泥混凝土板的厚度和硬度;2)了解芯樣的完整程度;3)了解裂縫處混凝土板的破壞程度;4)了解混凝土板下的基層狀況。在出現(xiàn)裂縫的混凝土板處進行兩次取樣,一個在裂縫處取樣,觀察裂縫程度,另一個在裂縫旁取樣,用于觀察樣品的強度情況。為了從更多方面找到裂縫原因,應(yīng)在縱向與橫向裂縫處分別取樣,檢驗其強度狀況。使用取樣工具進行取樣,主要考察樣品的完整性、混凝土板的質(zhì)量、芯樣是否滿足相關(guān)標準厚度及基層是否完整等條件[3]。
針對相關(guān)芯樣檢查得出相關(guān)結(jié)果:
1)發(fā)生水泥混凝土表面的裂縫的原因主要是板面的建筑質(zhì)量較差;2)相關(guān)取芯表面出現(xiàn)裂縫的原因與基層的完整性沒有相關(guān)性,出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象的基層完整,同時未出現(xiàn)裂縫的基層未必完整;3)通過縱向取樣結(jié)果判斷,其下方基層大部分出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象;4)部分施工單位在施工時未按照嚴格設(shè)計要求進行建筑,進而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。
在隧道水泥混凝土出現(xiàn)裂縫的原因研究中,導(dǎo)致原因較為復(fù)雜。從本事例中來看,主要原因是存在切縫不及時現(xiàn)象。施工人員在施工過程中進行橫向與縱向切縫時由于順序的原因,出現(xiàn)部分切縫不及時的現(xiàn)象。下承層存在缺陷,基層、底部基巖存在松散現(xiàn)象,基底滲水現(xiàn)象嚴重,在排水及車輛負載的作用下,使裂縫的形成加速產(chǎn)生。同時,施工人員在施工中未按照嚴格的規(guī)定進行施工,同樣會使建筑表面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象?;炷僚c基層的連接各不相同,混凝土內(nèi)部應(yīng)力狀況也不相同,因沒有按照要求進行滑動封層的設(shè)計,導(dǎo)致隧道裂縫的出現(xiàn)。水泥混凝土的養(yǎng)護不到位,由于忽視對水泥混凝土路面的養(yǎng)護造成溫度收縮和干縮裂縫的出現(xiàn),造成過早的出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。干濕變化較大,出現(xiàn)裂縫地段的地下水較為豐富,導(dǎo)致隧道內(nèi)裂縫出現(xiàn)[4]。
根據(jù)本文中相關(guān)事件的分析,水泥混凝土的裂縫修補有不同的方法和處理辦法,例如使用化學(xué)壓力灌漿表面處理法、填充密實法等都可以進行裂縫修補。具體修補措施步驟如下:
1)首先施工單位應(yīng)嚴格按照要求進行施工,當(dāng)混凝土板出現(xiàn)斷裂時,使用完整的板進行修補;2)當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土水泥板的基底滲水較多,應(yīng)及時抽取滲水,并對滲水現(xiàn)象進行分析,然后進行滲水溝的挖取,放入飲水管進行滲水的排除;3)對未出現(xiàn)裂縫的地方進行常規(guī)檢查,根據(jù)不合格的地方進行返工處理;4)對水泥混凝土的管理應(yīng)加強,及時針對問題進行處理;5)對施工的人員嚴格要求,確保施工工程質(zhì)量;6)督促施工單位完善質(zhì)量保證體系,落實質(zhì)量責(zé)任制,按照規(guī)定要求加強對原材料、實體工程質(zhì)量的自檢工作;嚴格各工序質(zhì)量檢查,對關(guān)鍵工序制定有效的質(zhì)保措施,嚴格按批準的施工方案施工。
根據(jù)上述內(nèi)容得出,我國經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展,建筑的質(zhì)量越來越受到人們的關(guān)注?;炷两ㄖ谑┕で?,相關(guān)部門應(yīng)給予全面完整的設(shè)計標準,實際施工時,工人應(yīng)嚴格按照相關(guān)標準進行施工,打造高質(zhì)量高標準的施工理念,減少裂縫的出現(xiàn)。使建筑工程的質(zhì)量得到有效的保證,使車輛行使更加安全。
參考文獻:
[1] 顧玉星,伊志強.港口與航道工程大體積混凝土施工裂縫控制研究[J].工程技術(shù)(全文版),2017(1):303.
[2] 李延孝.淺析水利大體積混凝土工程的施工技術(shù)及其裂縫控制[J].工程技術(shù)(引文版),2016(4):200.
[3] 折栓柱.大體積混凝土施工中溫度應(yīng)力與防止裂縫控制技術(shù)研究[J].工程技術(shù)(全文版),2016(11):110.
[4] 張紅艷,廖 斌.淺論現(xiàn)代建筑大體積混凝土工程的裂縫及其控制技術(shù)要點[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2016(36):78.